桥梁振动健康监测研究

1、桥梁振动健康监测研究1、桥梁健康监测的概念桥梁健康监测的基本任务即是通过对桥梁结构状态的监控与评估，为大桥在特别气候、交通条件下或桥梁运营情况严峻异样时触发预警信号，为桥梁维护修理与管理决策供应依据和指导。2、桥梁健康监测的内容2.1施工阶段的健康监测内容大跨桥梁结构因为在施工阶段受到施工荷载或自然环境因素的影响而使结构变形或受力与成桥状态的设计要求不符，因此为确保施工中桥梁结构的平安和保证结构物的外形和内力状态满意设计要求，需在施工中对其举行健康监测。其监测的主要内容有：（1）几何形态检测。主要是猎取已经完成的结构实际几何形态参数，如高程、跨度、结构或缆索的线形、构造物的变形和位移等。（2）

2、桥梁结构的截面应力监测。这是桥梁施工阶段平安监测最重要的内容，包括混凝土应力、钢筋应力和钢结构应力的监测，它是桥梁施工过程的平安预警系统。（3）索力监测。大跨径桥梁采用斜拉桥和悬索桥等缆索承重结构越来越普遍，斜拉桥的斜拉索、悬索桥的主缆索及吊索的索力是设计的重要参数，也是桥梁平安监测的主要监测内容。（4）预应力监测。主要对预应力筋的张拉真切应力、预应力管道摩阻导致预应力损失以及永远预应力值举行监测。（5）温度监测。对大跨径桥梁，特殊是斜拉桥或悬索桥，其温度效应非常显然，斜拉桥的斜拉索随温度变化的伸缩，将直接影响主梁的标高；悬索桥主缆索的线形也将随温度而变化，此时对温度举行监测非常须要。（6）下

3、部结构的监测。对于斜拉桥和悬索桥等特大型桥梁，其构筑物基础分布集中，荷载集度通常十分大，因而务必对地基的内外部变形、地锚的应力以及主塔桩基的轴力等举行监测。2.2运营阶段的健康监测内容（1）荷载监测。包括风、地震、温度、交通荷载、声荷载等。所使用的传感器有：风速仪记录风向、风速进程历史，衔接数据处理系统后可得到风功率谱；温度计记录温度、温度差时程历史；动态地称记录交通荷载流时程历史，衔接数据处理后可得交通荷载谱；强震仪记录地震作用；摄像机记录车流状况和交通事故等。（2）表面形貌监测。监测桥梁各部位的静态位置、动态位置、沉降、倾斜、线形变化、位移、裂纹、斑点、凹坑等。所使用的传感器有：位移计、倾

4、角仪、GPS、电子测距器（EDM）、数字像机等。（3）结构的强度监测。监测桥梁的应变、应力、索力、动力反应（频率模态）、扭矩等。所使用的传感器有：应变仪记录桥梁静动力应变、应力，衔接数据处理后可得构件疲惫应力循环谱；测力计（力环、磁弹性仪、剪力销）记录主缆、锚杆、吊杆的张拉历史；加速度计记录结构各部位的反应加速度，衔接数据处理后可得结构的模态参数。（4）振动监测。监测结构的振动、冲击、机械导纳以及模态参数等。（5）性能趋向监测。监测结构的各种主要性能指标等。（6）非结构部件及辅助设施。监测支座、振动控制设施等。对于不同监测对象，因为影响其工作性能的控制因素不同，所以监测的物理参数各不相同。同一物理参数对不同的结构又具有不同的敏捷度，所以效果也不同。因此，桥梁结构健康监测中监测对象的抉择是至关重要的一步。通常对于大型桥梁结构而言，常以振动监测、荷载监测、强度监测和表面形貌监测为主要目标，且通常抉择敏捷度高的特征参数或几种参数联合使用作为监测对象。完美的桥梁健康监测系统可以验证桥梁设计理论、施工质量，监测结构局部和整体服役状态、监测结构损伤、抗力衰减及其演变逻辑，识别结构损伤及其位置。举行桥梁平安性、耐久性评定与预报以及桥梁平安事故预警等。但在相当长的时期内，桥梁结构健康监测系统还不能彻低取